一種天線自動切換電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種天線自動切換電路，它包括電源開關(guān)模塊、射頻開關(guān)模塊和電流檢測模塊，所述的射頻開關(guān)模塊的信號輸入分別與內(nèi)置天線和外置天線連接，射頻開關(guān)模塊的信號輸出與接收機連接，射頻開關(guān)模塊的通道控制輸入與電流檢測模塊的通道控制輸出連接，電源開關(guān)模塊的電源控制輸入與電流檢測模塊的電源控制輸出連接，電流檢測模塊還與外置天線連接，電源開關(guān)模塊的電源輸出與內(nèi)置天線連接。本實用新型通過檢測外置天線的工作電流自動識別是否裝入外置天線，同時產(chǎn)生通道控制和電源控制信號自動切換射頻開關(guān)通路和內(nèi)置天線電源，避免手動設(shè)置和切換內(nèi)外天線信號和電源，支持外置天線熱拔插，提升了衛(wèi)星導航接收機外置天線使用的便捷性。
【專利說明】—種天線自動切換電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及外置天線與內(nèi)置天線識別切換領(lǐng)域，特別是涉及一種自動識別并切換外置天線與內(nèi)置天線的電路。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)及GPS應用的發(fā)展，衛(wèi)星導航設(shè)備在各個領(lǐng)域得到廣泛應用。為滿足衛(wèi)星導航設(shè)備在車載應用或相對封閉環(huán)境中使用，便攜式衛(wèi)星導航設(shè)備配置有內(nèi)置和外置天線，而外置天線使用的關(guān)鍵在于如何實現(xiàn)內(nèi)置天線和外置天線的自動識別及切換。
[0003]傳統(tǒng)的便攜式導航設(shè)備外置天線使用方式為:關(guān)機狀態(tài)下連接好外置天線，開機手動設(shè)定選擇外置天線，該方式操作復雜，不支持熱插拔連接，使用不方便。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種天線自動切換電路，克服內(nèi)置天線與外置天線切換操作復雜，且不支持熱插拔連接的困難。
[0005]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種天線自動切換電路，它包括電源開關(guān)模塊、射頻開關(guān)模塊和電流檢測模塊，所述的射頻開關(guān)模塊的信號輸入分別與內(nèi)置天線和外置天線連接，射頻開關(guān)模塊的信號輸出與接收機連接，射頻開關(guān)模塊的通道控制輸入與電流檢測模塊的通道控制輸出連接，電源開關(guān)模塊的電源控制輸入與電流檢測模塊的電源控制輸出連接，電流檢測模塊還與外置天線連接，電源開關(guān)模塊的電源輸出與內(nèi)置天線連接。
[0006]所述的電流檢測模塊包括采樣電阻、電壓檢測電路、電壓比較電路、放大器和電壓參考源，采樣電阻串聯(lián)在電源與負載即外置天線之間，電壓檢測電路的兩個取樣端與采樣電阻兩端連接，電壓檢測電路的輸出與放大器的輸入連接，放大器的輸出與電壓比較電路的一個輸入端連接，電壓比較電路的另一個輸入端與電壓參考源輸出連接，電壓比較電路的通道控制輸出/電源控制輸出分別與電源開關(guān)模塊和射頻開關(guān)模塊連接。
[0007]它還包括隔離電路A和隔離電路B，所述的隔離電路A串聯(lián)在電源開關(guān)模塊和內(nèi)置天線之間；所述的隔離電路B串聯(lián)在電流檢測模塊和外置天線之間。
[0008]它還包括電源模塊，所述的電源模塊分別與電源開關(guān)模塊、射頻開關(guān)模塊和電流檢測模塊連接，提供工作電源。
[0009]本實用新型的有益效果是:本實用新型通過檢測外置天線的工作電流自動識別是否裝入外置天線，具有良好的實時性且不易受到外界信號的干擾；同時產(chǎn)生通道控制和電源控制信號自動切換射頻開關(guān)通路和內(nèi)置天線電源，避免手動設(shè)置和切換內(nèi)外天線信號和電源，支持外置天線熱拔插，提升了衛(wèi)星導航接收機外置天線使用的便捷性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型系統(tǒng)原理框圖；
[0011]圖2為本實用新型電流檢測模塊工作原理框圖；
[0012]圖3為本實用新型具體實施例電路圖。

【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術(shù)方案，但本實用新型的保護范圍不局限于以下所述。
[0014]本實用新型涉及一種天線自動切換電路，應用衛(wèi)星導航或通信接收機設(shè)計。針對接收機具有多個接收天線單元，如便攜式手持設(shè)備，一般包含內(nèi)置天線與外置天線，在開闊地使用時一般采用內(nèi)置天線，但在車載或其它相對封閉環(huán)境使用時需外接外置天線使用，外置天線與接收機連接后自動切換至外置天線，內(nèi)置天線斷開。
[0015]如圖1所示，一種天線自動切換電路，它包括電源開關(guān)模塊、射頻開關(guān)模塊和電流檢測模塊，所述的射頻開關(guān)模塊的信號輸入分別與內(nèi)置天線和外置天線連接，射頻開關(guān)模塊的信號輸出與接收機連接，射頻開關(guān)模塊的通道控制輸入與電流檢測模塊的通道控制輸出連接，電源開關(guān)模塊的電源控制輸入與電流檢測模塊的電源控制輸出連接，電流檢測模塊還與外置天線連接，電源開關(guān)模塊的電源輸出與內(nèi)置天線連接。
[0016]如圖2所示，所述的電流檢測模塊包括采樣電阻、電壓檢測電路、電壓比較電路、放大器和電壓參考源，采樣電阻串聯(lián)在電源與負載即外置天線之間，電壓檢測電路的兩個取樣端與采樣電阻兩端連接，電壓檢測電路的輸出與放大器的輸入連接，放大器的輸出與電壓比較電路的一個輸入端連接，電壓比較電路的另一個輸入端與電壓參考源輸出連接，電壓比較電路的通道控制輸出/電源控制輸出分別與電源開關(guān)模塊和射頻開關(guān)模塊連接。
[0017]如圖1所示，它還包括隔離電路A和隔離電路B，所述的隔離電路A串聯(lián)在電源開關(guān)模塊和內(nèi)置天線之間；所述的隔離電路B串聯(lián)在電流檢測模塊和外置天線之間。
[0018]如圖1所示，它還包括電源模塊，所述的電源模塊分別與電源開關(guān)模塊、射頻開關(guān)模塊和電流檢測模塊連接，提供工作電源。
[0019]一種天線自動切換電路的原理如下所示:
[0020]1、當未連接外置天線時或外置天線熱插拔斷開后，電流檢測模塊檢測采樣電阻兩端的電壓差U1，產(chǎn)生控制信號A ;
[0021]2、電源開關(guān)模塊的電源控制輸入接收到控制信號A后，使內(nèi)置天線與電源模塊導通，內(nèi)置天線進入工作狀態(tài)；射頻開關(guān)模塊的通道控制輸入接收到控制信號A后，自動切換信號輸出通道，控制射頻開關(guān)模塊輸出內(nèi)置天線所輸入的信號；
[0022]3、當連接外置天線時，電流檢測模塊檢測采樣電阻兩端的電壓差U1，產(chǎn)生控制信號B ；
[0023]4、電源開關(guān)模塊的電源控制輸入接收到控制信號B后，使內(nèi)置天線與電源模塊斷開，內(nèi)置天線停止工作；射頻開關(guān)模塊的通道控制輸入接收到控制信號B后，自動切換信號輸出通道，控制射頻開關(guān)模塊輸出外置天線所輸入的信號。
[0024]電流檢測模塊的檢測識別原理如下:
[0025]1、電壓檢測模塊檢測采樣電阻兩端的電壓差，輸出電壓差Ul ；
[0026]2、電壓差Ul經(jīng)放大器放大后輸入電壓比較器，與電壓參考源電壓U2在電壓比較器中進行比較；
[0027]3、當電壓差Ul放大后小于或等于參考電壓U2時，輸出控制信號A，當電壓差Ul放大后大于參考電壓U2時,輸出控制信號B。
[0028]如圖3所示，一種天線自動切換電路的具體實施例。
[0029]所述的電源開關(guān)模塊包括開關(guān)MOS管Vl，所述的開關(guān)MOS管Vl的源極與電源模塊的電源輸出連接，開關(guān)MOS管Vl的漏極與隔離電路A連接，開關(guān)MOS管Vl的柵極與電流檢測電路的控制輸出連接。
[0030]所述的電流檢測模塊包括采樣電阻Rl和電流檢測模塊N2。所述的電流檢測模塊N2內(nèi)置電壓檢測器、電壓比較器、放大器和電壓參考源。
[0031]所述的采樣電阻Rl的一端與隔離電路B和電流檢測模塊N2的檢測端陰極連接，采樣電阻Rl的另一端與電源模塊和電流檢測模塊N2的檢測端陽極連接。
[0032]所述的電流檢測模塊N2的驅(qū)動電源輸入端VCC與電源模塊連接。
[0033]所述的電流檢測模塊N2的輸出端OUT與電流檢測模塊N2的控制信號輸入端CIN連接。
[0034]所述的電流檢測模塊N2的控制信號輸出端COUT通過串聯(lián)的電阻R2和電阻R3與地對接，電阻R2和電阻R3的連接中點與開關(guān)MOS管Vl的柵極和射頻開關(guān)模塊的通道控制輸入連接。
[0035]所述的電流檢測模塊N2的重置端和接地端與地對接。
[0036]它還包括電容C8，所述的電容C8的一端與電源模塊連接，電容C8的另一端與地對接。
[0037]所述的射頻開關(guān)模塊包括射頻開關(guān)芯片N1、濾波電容C3和濾波電容C4。
[0038]所述的射頻開關(guān)芯片NI的第一輸入端RFl依次通過濾波電容C3和隔離電路A與開關(guān)MOS管Vl的漏極連接，射頻開關(guān)芯片NI的第一輸入端RFl還通過濾波電容C3與內(nèi)置天線連接。
[0039]所述的射頻開關(guān)芯片NI的第二輸入端RF2依次通過濾波電容C4和隔離電路B與電流檢測模塊N2的檢測端陰極和采樣電阻Rl連接，射頻開關(guān)芯片NI的第二輸入端RF2還通過濾波電容C4與外置天線連接。
[0040]所述的射頻開關(guān)芯片NI的通道控制端Vctl與電流檢測電路中的電阻R2和電阻R3的中點連接。
[0041]所述的射頻開關(guān)芯片NI的信號輸出端RFC通過濾波電容C5與接收機連接。
[0042]所述的射頻開關(guān)芯片NI的驅(qū)動電源端Vdd與電源模塊連接，所述的射頻開關(guān)芯片NI的接地端與地對接。
[0043]所述的隔離電路A包括電感L1、電容Cl和電容C2，所述的電感LI的一端與內(nèi)置天線和射頻開關(guān)模塊中的濾波電容C3連接，另一端與通過并聯(lián)的電容Cl和電容C2與地對接，另一端還與電源開關(guān)模塊中開關(guān)MOS管Vl的漏極連接。
[0044]所述的隔離電路B包括電感L2、電容C6和電容C7，所述的電感L2的一端與外置天線和射頻開關(guān)模塊中的濾波電容C4連接，另一端與通過并聯(lián)的電容C6和電容C7與地對接，另一端還與電流檢測電路中的采樣電阻Rl和電流檢測模塊N2的檢測端陰極連接。
[0045]所述的開關(guān)MOS管Vl為P溝道MOS管。
[0046]開關(guān)MOS管可為N溝道MOS管，也可為P溝道MOS管。當連接外置天線后，電壓檢測模塊輸出高電平時，開關(guān)MOS管選擇P溝道MOS管；電壓檢測模塊輸出低電平時，開關(guān)MOS管選擇N溝道MOS管。
[0047]該具體實施例的工作原理如下所示:
[0048](I)外置天線工作
[0049]1、插入外置天線，外置天線與射頻開關(guān)模塊的第二輸入端RF2連接，電源模塊通過采樣電阻Rl和電感LI給外置天線供電，并產(chǎn)生電流。
[0050]2、外置天線連接時因有電流通過采樣電阻R1，電流檢測模塊檢測到采樣電阻Rl兩端的電壓差Ul，電壓差Ul經(jīng)放大器放大后輸入電壓比較器，與電壓參考源電壓U2在電壓比較器中進行比較，電壓差Ul大于或等于參考電壓U2，電壓比較器輸出控制信號A。
[0051]3、射頻開關(guān)模塊的通道控制輸入接收到控制信號A后，控制射頻通道信號由內(nèi)置天線信號輸出至接收機切換為外置天線信號輸出至接收機。
[0052]4、電源開關(guān)模塊的電源控制輸入接收到控制信號A后，開關(guān)MOS管Vl的源極和漏極斷開，電源停止為內(nèi)置天線供電，內(nèi)置天線停止工作。
[0053]因此，外置天線接上時，本實用新型實現(xiàn)了外置天線射頻通路自動切換及內(nèi)置天線電源自動切斷，接收機接收外置天線的接收信號。
[0054](2)內(nèi)置天線工作
[0055]1、拔出外置天線，外置天線與射頻開關(guān)模塊的第二輸入端RF2斷開，此時無電流從電源模塊經(jīng)過采樣電阻Rl及電感L2給外置天線供電。
[0056]2、電流檢測模塊檢測采樣電阻Rl兩端的電壓差U1，電壓差Ul經(jīng)放大器放大后輸入電壓比較器，與電壓參考源電壓U2在電壓比較器中進行比較，電壓差Ul小于參考電壓U2,電壓比較器輸出控制信號B。
[0057]3、射頻開關(guān)模塊的通道控制輸入接收到控制信號B后，控制射頻通道信號由外置天線信號輸出至接收機切換為內(nèi)置天線信號輸出至接收機。
[0058]4、電源開關(guān)模塊的電源控制輸入接收到控制信號B后，開關(guān)MOS管Vl的源極和漏極導通，電源模塊通過電感LI給內(nèi)置天線供電，內(nèi)置天線進入工作狀態(tài)。
[0059]因此，外置天線斷開時，本實用新型實現(xiàn)了內(nèi)置天線射頻通路自動切換及內(nèi)置天線電源自動打開。
[0060]本實用新型裝置可安裝入手機或GPS等設(shè)備，來實現(xiàn)對電流的檢測以及控制射頻開關(guān)模塊切換接收的信號。
[0061 ] 本實用新型通過檢測外置天線的工作電流自動識別是否裝入外置天線，具有良好的實時性且不易受到外界信號的干擾；同時產(chǎn)生通道控制和電源控制信號自動切換射頻開關(guān)通路和內(nèi)置天線電源，避免手動設(shè)置和切換內(nèi)外天線信號和電源，支持外置天線熱拔插，提升了衛(wèi)星導航接收機外置天線使用的便捷性。
【權(quán)利要求】
1.一種天線自動切換電路，其特征在于:它包括電源開關(guān)模塊、射頻開關(guān)模塊和電流檢測模塊，所述的射頻開關(guān)模塊的信號輸入分別與內(nèi)置天線和外置天線連接，射頻開關(guān)模塊的信號輸出與接收機連接，射頻開關(guān)模塊的通道控制輸入與電流檢測模塊的通道控制輸出連接，電源開關(guān)模塊的電源控制輸入與電流檢測模塊的電源控制輸出連接，電流檢測模塊還與外置天線連接，電源開關(guān)模塊的電源輸出與內(nèi)置天線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天線自動切換電路，其特征在于:所述的電流檢測模塊包括采樣電阻、電壓檢測電路、電壓比較電路、放大器和電壓參考源，采樣電阻串聯(lián)在電源與負載即外置天線之間，電壓檢測電路的兩個取樣端與采樣電阻兩端連接，電壓檢測電路的輸出與放大器的輸入連接，放大器的輸出與電壓比較電路的一個輸入端連接，電壓比較電路的另一個輸入端與電壓參考源輸出連接，電壓比較電路的通道控制輸出/電源控制輸出分別與電源開關(guān)模塊和射頻開關(guān)模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天線自動切換電路，其特征在于:它還包括隔離電路A和隔離電路B，所述的隔離電路A串聯(lián)在電源開關(guān)模塊和內(nèi)置天線之間；所述的隔離電路B串聯(lián)在電流檢測模塊和外置天線之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天線自動切換電路，其特征在于:它還包括電源模塊，所述的電源模塊分別與電源開關(guān)模塊、射頻開關(guān)模塊和電流檢測模塊連接，提供工作電源。
【文檔編號】G01S19/13GK204129227SQ201420540429
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】劉洪利 申請人:成都國星通信有限公司